Aprimorando Manutenção Predial com Sensores Reais e VR

Universidade da Califórnia San Diego, CA

Um exemplo de cena VR para um escritório com hardware de prédio mapeado como objetos de realidade mista que podem ser interagidos. (Imagem: Universidade da Califórnia San Diego)

Um novo sistema que une sensoriamento do mundo real e realidade virtual tornaria mais fácil para pessoal de manutenção predial identificar e corrigir problemas em edifícios comerciais em operação. O sistema foi desenvolvido por cientistas da computação da Universidade da Califórnia San Diego e Carnegie Mellon University.

O sistema — BRICK — consiste em um dispositivo portátil equipado com um conjunto de sensores para monitorar temperatura, CO2 e fluxo de ar. Também é equipado com um ambiente de realidade virtual que tem acesso aos dados dos sensores e metadados em um prédio específico enquanto está conectado ao sistema de controle eletrônico do prédio.

Quando um problema é reportado em um local específico, um gerente predial pode ir ao local com o dispositivo e escanear rapidamente o espaço com a ferramenta LiDAR em seu smartphone, criando uma versão de realidade virtual do espaço. O escaneamento também pode ocorrer antecipadamente. Uma vez que abrem esta recriação de realidade mista do espaço em um smartphone ou laptop, gerentes prediais podem localizar sensores, bem como os dados coletados do dispositivo portátil, sobrepostos naquele ambiente de realidade mista.

"Prédios modernos são arranjos complexos de múltiplos sistemas desde controle climático, iluminação e segurança até gestão de ocupantes. BRICK permite sua operação eficiente, muito como um sistema de computador moderno," disse o Autor Sênior e Professor Rajesh K. Gupta.

Atualmente, quando gerentes prediais recebem relatórios de um problema, primeiro têm que consultar o banco de dados de gestão predial para aquele local específico. Mas o sistema não diz onde os sensores e hardware estão localizados exatamente naquele espaço. Então gerentes têm que ir ao local, coletar mais dados com sensores incômodos, então comparar aqueles dados contra a informação no sistema de gestão predial, e tentar deduzir qual é o problema. Também é difícil registrar dados coletados em várias localizações espaciais de forma precisa.

Por outro lado, com BRICK, o gerente predial pode ir diretamente ao local equipado com um dispositivo portátil e um laptop ou smartphone. Eles terão acesso imediato no local a todos os dados do sistema de gestão predial, a localização dos sensores e os dados do dispositivo portátil todos sobrepostos em um ambiente de realidade mista. Usando este sistema, operadores também podem detectar falhas em equipamentos do prédio desde válvulas de controle de ar travadas a sistemas de manuseio operando mal.

No futuro, pesquisadores esperam encontrar sensores de CO2, temperatura e fluxo de ar que possam conectar diretamente a um smartphone, para permitir que ocupantes participem da gestão de ambientes locais assim como simplificar operações prediais.

Uma equipe na Carnegie Mellon construiu o dispositivo portátil. O estudante Xiaohan Fu construiu o backend e componentes VR que se baseiam em seu trabalho anterior no esquema de metadados BRICK que foi adotado por muitos fornecedores comerciais.

Garantir que a localização usada no ambiente VR fosse precisa foi um grande desafio. GPS é preciso apenas a um raio de cerca de um metro. Neste caso, o sistema precisa ser preciso dentro de algumas polegadas. A solução dos pesquisadores foi colocar (algumas) AprilTags — similares a códigos QR — em cada sala que seriam lidas pela câmera do dispositivo portátil e recalibrar o sistema para a localização correta.

"É um sistema intrincado," disse Fu. "A própria realidade mista não é fácil de construir. Do ponto de vista de software, conectar o sistema de gestão predial, onde hardware, sensores e atuadores são controlados, foi uma tarefa complexa que requer garantias de segurança e segurança em ambiente comercial. Nossa arquitetura de sistema nos permite fazer isso de forma interativa e programável."

Para mais informações, contate Ioana Patringenaru em [email protegido]; 858-822-0899.